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1 次世代スーパーコンピューティングシンポジウム 2007 スーパーコンピューティングの国家戦略 平成 19 年 10 月 3 日 藤木 完治 文部科学省大臣官房審議官 ( 研究振興局担当 ) スーパーコンピュータ整備推進本部長

2 1. プロジェクトの背景 2. プロジェクトの概要

3 (1) 第 3 期科学技術基本計画の基本理念 基本姿勢 1 社会 国民に支持され 成果を還元する科学技術 2 人材育成と競争的環境の重視 ~ モノから人へ 機関における個人の重視 政策目標の明確化 6 つの大目標 12 の中目標に向けて科学技術政策を推進し 成果実現と説明責任を強化 < 大目標 1> 飛躍知の発見 発明 ~ 未来を切り拓く多様な知識の蓄積 創造 (1) 新しい原理 現象の発見 解明 (2) 非連続な技術革新の源泉となる知識の創造 < 大目標 2> < 理念 1> 人類の英知を生む 科学技術の限界突破 ~ 人類の夢への挑戦と実現 (3) 世界最高水準のプロジェクトによる科学技術の牽引 < 大目標 3> 環境と経済の両立 ~ 環境と経済を両立し持続可能な発展を実現 < 大目標 4> < 理念 2> 国力の源泉を創る (4) 地球温暖化 エネルギー問題の克服 (5) 環境と調和する循環型社会の実現 イノベーター日本 ~ 革新を続ける強靱な経済 産業を実現 (6) 世界を魅了するユビキタスネット社会の実現 (7) ものづくりナンバーワン国家の実現 (8) 科学技術により世界を勝ち抜く産業競争力の強化 < 大目標 5> 生涯はつらつ生活 ~ 子供から高齢者まで健康な日本を実現 < 大目標 6> < 理念 3> 健康と安全を守る (9) 国民を悩ます病の克服 (10) 誰もが元気に暮らせる社会の実現 安全が誇りとなる国 ~ 世界一安全な国 日本を実現 (11) 国土と社会の安全確保 (12) 暮らしの安全確保 科学技術基本計画 ( 平成 18 年 3 月 28 日閣議決定 ) より 1

4 (2) 次世代スーパーコンピュータの開発による我が国の社会の広範な分野への貢献 1. 第 3 期科学技術基本計画 における 6 つの政策目標実現への貢献 < 目標 1> 飛躍知の発見 発明 ~ 未来を切り拓く多様な知識の蓄積 創造 銀河 惑星形成過程の解明 ( 天文 宇宙物理 ) 宇宙天気予報の実現 ( 航空 宇宙 ) < 目標 3> 環境と経済の両立 ~ 環境と経済を両立し持続可能な発展を実現 生態系等も考慮した高度な地球環境変動予測 ( 地球環境 ) 高精度なエルニーニョの影響予測 ( 地球環境 ) < 目標 5> 生涯はつらつ生活 ~ 子供から高齢者まで健康な日本を実現 新薬の短期間開発 ( ライフサイエンス ) 生命体シミュレーションによる テーラーメイド医療の実現 ( ライフサイエンス ) 新型ロケットエンジンの開発 ( 航空 宇宙 ) 核融合炉開発の推進 ( 原子力 ) 超高速光スイッチの開発 ( ナノテクノロジー ) 国際水準ソフトウェア ( ク リット ミト ルウェアなど ) の開発 次世代スパコンの開発利用 汎用 CPU の低電力化 高性能化 衝突解析の完全自動化による 試作レス の自動車開発 ( ものづくり ) 触媒設計による新ナノ素材の開発 ( ナノテクノロジー ) ネットワークの超高速化 超高信頼化 台風進路 集中豪雨等の瞬時の予測 ( 地球環境 ) 地震被害の軽減 ( 防災 ) 津波被害の軽減 ( 防災 ) < 目標 2> 科学技術の限界突破 ~ 人類の夢への挑戦と実現 < 目標 4> イノベーター日本 ~ 革新を続ける強靭な経済 産業を実現 < 目標 6> 安全が誇りとなる国 ~ 世界一安全な国 日本を実現 2. 我が国の 科学技術創造立国 としての国際的評価の確立 スパコンは科学技術創造立国実現のために極めて重要なツール世界最高性能スパコンの開発 利用により 科学技術創造立国 としての国際的評価を確立 2

5 (3) 国家基幹技術の着実な推進 国家の総合的な安全保障の向上 世界最高の研究機能の実現を目指す国家基幹技術について 国家的目標と長期戦略を明確にして研究開発を推進する 宇宙輸送システム 平成 20 年度概算要求額 : 558 億円 ( 平成 19 年度予算額 : 379 億円 ) 我が国が必要な時に宇宙空間に人工衛星等を打ち上げる能力を確保 維持 基幹ロケット H-ⅡA 海洋地球観測探査システム 平成 20 年度概算要求額 : 401 億円 ( 平成 19 年度予算額 : 212 億円 ) 衛星や海洋探査技術による全球的な観測 監視技術の開発を行うとともに これらの観測データを統合してユーザーに提供 地球深部探査船 ちきゅう 高速増殖炉サイクル技術 平成 20 年度概算要求額 : 331 億円 ( 平成 19 年度予算額 : 297 億円 ) ウラン プルトニウム等の核燃料の再利用による長期的なエネルギーの安定供給を確保 高速増殖原型炉 もんじゅ 次世代スーパーコンピュータ 平成 20 年度概算要求額 : 195 億円 ( 平成 19 年度予算額 : 77 億円 ) 最先端 高性能汎用の次世代スーパーコンピュータ (1 秒間に 1 京回の計算性能 ) を平成 22 年度の稼働 平成 24 年の完成を目指して開発するとともに 利用のためのソフトウェアの開発を推進 イメージ図 次世代スーパーコンピュータ施設のイメージ X 線自由電子レーザー 平成 20 年度概算要求額 : 178 億円 ( 平成 19 年度予算額 : 75 億円 ) X 線自由電子レーザーの一部 原子レベルの超微細構造や化学反応の超高速動態 変化を瞬時に計測 分析が可能な世界最高性能の研究施設を整備し 欧米に先んじる成果を創出 3

6 新薬の開発新しい半導体材料の開発高精度な新薬候補物質の絞込みにより 新薬の開発期間を短縮し 新薬開発の国際競争力の強化に資する 原子一つ一つをシミュレーションすることにより 試行錯誤で行っていた材料開発が画期的に進歩する 10 万原子デバイス全体ライフサイエンスライフサイエンスナノテクノロジーナノテクノロジー (4) 次世代スーパーコンピュータで初めて可能になる応用分野例自動車の衝突の解析台風の進路や集中豪雨の予測人手で数ヵ月かかるモデル作成等が 1~2 時間で自動化でき 安全性の向上や産業競争力強化に繋がる 1Km 四方以下でのシミュレーションにより 集中豪雨や台風進路の精度の高い予測が可能になる ものづくりものづくり原子力原子力地球環境地球環境新薬設計タンパク質の活性部位 Cl O O O O S S O O 様々な薬剤候補物質原子力施設の耐震解析資料提供 : 富士通 日本原子力研究開発機構 理化学研究所原子力施設の全容シミュレーションによる プラントの各種設計や危険予知に関する総合的な解析 評価が可能になる 4

7 (5) 我が国の最高性能スパコン開発の歴史 平成元年 数値風洞 航空宇宙技術研究所 ( 現宇宙航空研究開発機構 ) 280 ギガ FLOPS 5 TOP500 ( 注 ) ランキング 世界 日本 CP PACS 筑波大学 614 ギガ FLOPS TOP500 ( 注 ) ランキング 運用終了 ( 撤去 ) 2 位 3 位 15 位 35 位 64 位 106 位 240 位 2 位 2 位 3 位 7 位 15 位 2 3 世界 2 位 6 位 18 位 35 位 64 位 125 位 312 位 ランク外 運用終了 ( 撤去 ) 日本 - 3 位 7 位 14 位 2 26 位 地球シミュレータ 41 テラ FLOPS TOP500 ( 注 ) ランキング 世界 4 位 10 位 20 位 海洋科学技術センター ( 現海洋研究開発機構 ) 日本 2 位 2 位 次世代スパコン 10 ペタ FLOPS ( 注 ) スーパーコンピュータのベンチマークテストのひとつである Linpack( リンパック ) の実行結果をランキングしたTOP500による 毎年 6 月及び11 月に更新される 本ベンチマークテストは スパコンの総合性能を評価しているわけではない 5

8 (6) スパコン TOP500 におけるトップ 10 ランキングの変遷 平成 16 年 6 月 平成 17 年 11 月 平成 19 年 6 月 順位システム名称サイトベンダー国名 Linpack 演算回数 ( テラ FLOPS) 順位システム名称サイトベンダー国名 ( 注 ) Linpack( リンパック ) 主に中央演算処理装置 (CPU) の計算性能を比較する目的で作られたベンチマークのうち 最も広く用いられているもの 大規模な線形方程式 ( 連立一次方程式 ) の演算の回数を計測する ジャック ドンガラ博士 ( テネシー大学 ) が提唱した 但し 総合的にスパコンの評価を行うには Linpack での連立一次方程式における CPU の性能だけでなく 扱えるデータの規模 データの転送速度等について 台風の進路や集中豪雨の予測 自動車の衝突解析といった複雑な現象のシミュレーションを用いて評価する必要がある Linpack 演算回数 ( テラ FLOPS) 順位システム名称サイトベンダ国名 1 地球シミュレータ 地球シミュレータセンター EC 日 BlueGene/L ローレンスリバモア研 IBM 米 BlueGene/L ローレンスリバモア研 IBM 米 Thunder ローレンスリバモア研 CDC 米 BlueGene/W IBM IBM 米 Jaguar オークリッジ研 Cray 米 ASCI Q ロスアラモス研 HP 米 ASC Purple ローレンスリバモア研 IBM 米 Red Storm サンディア研 Cray 米 BlueGene/L IBM IBM 米 Columbia ASA SGI 米 BlueGene/W IBM IBM 米 Tungsten CSA Dell 米 Thunderbird サンディア研 Dell 米 ew York Blue ストーニーブルック大学計算機センター IBM 米 P Series ヨーロッパ中期気象予報センター IBM 英 Red Storm サンディア研 Cray 米 ASC Purple ローレンスリバモア研 IBM 米 RSCC 理研 富士通 日 地球シミュレータ 地球シミュレータセンター EC 日 eserver Blue Gene Solution レンセラーポリテクニック研 IBM 米 BlueGene/L IBM IBM 米 Mareostrum バルセロナスパコンセンター IBM スヘ イン Abe 国立スーパーコンピュータ応用研究所 Dell 米 Mpp2 パシフィックノースウエスト研 HP 米 BlueGene グロンニンゲン大学 IBM オランタ Mareostrum バルセロナスパコンセンター IBM スヘ イン 曙光 4000A 上海スパコンセンター 曙光 中 Jaguar オークリッジ研 Cray 米 HLRB-II ライプニッツ研究センター SGI 独 TSUBAME 東工大学術国際情報センター EC/SU 日 地球シミュレータ 地球シミュレータセンター EC 日 35.8 Linpack 演算回数 ( テラ FLOPS) 6

9 (7) 日米のスパコン開発競争と米国の戦略 米国は 軍事利用を中心に産業 科学技術 学術研究での利用のため 複数の大規模プロジェクトを並行して推進 日本は 地球シミュレータ計画 ( 平成 9( 97)~14( 02) 年 ) の後 平成 16( 04) 年 11 月以降 米国の後塵を拝していることから 次世代スーパーコンピュータプロジェクトで巻き返しを図る エネルギー省 (DOE) -ASC 計画 ( 旧 ASCI 計画 )- ターゲットを絞って世界最速を目指す (BlueGene) -LCF 1 計画 - ライフサイエンスや核融合分野といった幅広い分野での利用を目指す 国防省 (DOD) -HPCS 2 計画 - 既存技術の延長線上にない新世代スパコンの開発を目指す 米国科学財団 (SF) の活動 -Cyber Infrastructure 計画 年に 1 ペタ FLOPS 超を目指す ピーク性能 100 ペタ 10 ペタ ( 京速 ) 1 ペタ 100 テラ 10 テラ FLOPS: 1 秒間の浮動小数点演算回数 設置完了 開発計画 日 ASCI Red 米 地球シミュレータ ( 海洋機構 ) 41 テラ FLOPS ASCI White 3 ASC: Advanced Simulation and Computing ASCI Q 米国 :ASC 3 計画 主用途 : 核兵器の開発 管理 ターゲットを絞り込んで世界一の座を奪回 367テラFLOPS BlueGene/L ASC Purple BlueGene/P ASC Red Storm LCF 次世代スパコン 1 ペタ FLOPS 超 TSUBAME( 東工大 ) 10 ペタ FLOPS 級 HPCS Cyber Infrastructure 1 LCF:ational Leadership Computing Facility 2 HPCS:High Productivity Computing System 1 テラ ( 兆速 ) 注 )IBM は Blue Gene/Q( ピーク性能 10 ペタ FLOPS?) を 2010~2012 年頃を目指し開発するとしている CP-PACS( 筑波大 ) 数値風洞 ( 航技研 ) 米国 :ASCI 4 計画主用途 : 核兵器の開発 管理 4 ASCI: Accelerated Strategic Computing Initiative '94 '96 '98 '00 '02 '04 '06 '08 '10 [ 年 ] 7

10 1. プロジェクトの背景 2. プロジェクトの概要

11 (1) 次世代スーパーコンピュータ プロジェクト 平成 20 年度概算要求額 : 195 億円 平成 19 年度予算額 : 77 億円 平成 18~24 年度 ( 総事業費 ): 1,154 億円 目的目的世界最先端 最高性能の次世代スーパーコンピュータの開発 整備及び利用技術の開発 普及 概要概要 理論 実験と並び 現代の科学技術の方法として確固たる地位を築きつつある計算科学技術をさらに発展させるため 長期的な国家戦略を持って取り組むべき重要技術 ( 国家基幹技術 ) である 次世代スーパーコンピュータ を平成 年度の稼働年度の稼働 ( 平成平成 年の完成年の完成 ) を目指して開発する 今後とも我が国が科学技術 学術研究 産業 医 薬など広汎な分野で世界をリードし続けるべく (1) (1) 世界最先端 最高性能の 次世代スーパーコンピュータ (( 注 )) の開発 整備 (( 注 )) 10 10ペタペタFLOPS 級 (1 (1 ペタペタ FLOPS:1 FLOPS:1 秒間に秒間に 1 千兆回の計算千兆回の計算 ) (2) (2) 次世代スーパーコンピュータを最大限利活用するためのソフトウェアの開発 普及 (3) (3) 上記上記 (1) (1) を中核とする世界最高水準のスーパーコンピューティング研究教育拠点 (COE) (COE) の形成の形成を文部科学省のイニシアティブにより 開発主体 ( 理化学研究所 ) を中心に産学官の密接な連携の下 一体的に推進する 体制体制 (1) (1) 開発主体である独立行政法人理化学研究所を中心とした産学連携体制を構築 (2) (2) 特定先端大型研究施設の共用の促進に関する法律を整備し ( 平成平成 年 7 月施行月施行 ) 産学官の研究者等に幅広く開かれた共用施設として位置付け 8

12 ステム製作 評価シソフトウェアランドチャレンジ( グョン)施設運用(2) プロジェクトの全体スケジュール 平成 18 年度 (2006) 平成 19 年度 (2007) 平成 20 年度 (2008) 平成 21 年度 (2009) 平成 22 年度 (2010) 稼動 平成 23 年度 (2011) 完成 平成 24 年度 (2012) 平成 20 年度概算要求内訳 演算部 ( スカラ部 ベクトル部 ) 概念設計 詳細設計 試作 評価 製造 据付調整 制御フロントエンド ( トータルシステムソフトウェア ) 基本設計 詳細設計 性能チューニング 高度化 93 億円 アプリケーシ共有ファイル 基本設計 詳細設計 製造 据付調整 次世代ナノ統合シミュレーション 次世代生命体統合シミュレーション 開発 製作 評価 開発 製作 評価 実証 実証 22 億円 計算機棟 研究棟 設計 設計 建設 建設 81 億円 方針 体制の検討 準備活動 運用 費用 35 億円 77 億円 195 億円 847 億円 合計 1,154 億円 9

13 100 ペタ (3) 継続的な最高性能スパコンの追求と垂直展開 スパコン開発において世界でトップを走ることは 日本の競争力維持のため非常に重要 開発されたスパコンの技術をベースに スパコン製品が普及 実効性能 (FLOPS) 次々世代計画 次々々世代計画 ナショナル リーダシップ システム (LS) 大学 研究所 国の直接投資が必要な範囲 100 ペタ 次世代スパコン計画 次世代スパコン 大学 研究所 更新 1 ペタ 1 ペタ 地球シミュレータ計画 地球シミュレータ 大学 研究所 更新 企業 研究室 10 テラ CP-PACS 数値風洞 大学 研究所 更新 企業 研究室 10 テラ 100 ギガ 企業 研究室 LSと同等性能のスパコンが 数年後に大学 研究機関のスパコンとして展開 100ギガ 同様に ある時点での大学 研究所のスパコンの性能は その数年後には企業等のサーバー並の性能となる 大学 研究所 企業 研究室 官は LS と国立大学と公的機関の整備 民は 基盤的なスパコンの技術開発 1990 年 2000 年 2010 年 2015 年 2020 年 2025 年 10

14 (4) 次世代スーパーコンピュータによる経済効果について (1) 1. 個別分野における経済効果 ( シミュレーションによる効果 ) 我が国の研究開発投資 ( 平成 17 年度 ) 総額 17.8 兆円 分野 投資額 分野 投資額 ライフサイエンス 2.4 兆円 エネルギー 88 百億円 情報通信 2.8 兆円 宇宙開発 24 百億円 環境 89 百億円 海洋開発 10 百億円 材料 ナノテクノロジー 77 百億円 輸送用機械工業 2.2 兆円 次世代スパコンの活用により 研究開発投資の効率化に 大きな貢献をもたらすものと期待される 総務省統計局 科学技術研究調査報告 ナノテクノロジーやバイオテクノロジー分野の 2010 年の市場規模 ナノテクノロジー 4 兆 2 千億円 (2020 年には 13 兆 4 千億円 ) 1 健康 バイオテクノロジー 2 24 兆 2 千億円 1: ナノテク関連市場規模動向調査平成 18 年 3 月経済産業省委託調査 2: 健康 バイオテクノロジー 産業発掘戦略平成 14 年 12 月内閣官房 次世代スパコンの活用により 製品開発の迅速化 効率化などが可能となり これらの市場の拡大に大きな効果があると期待される 11

15 次世代スーパーコンピュータによる経済効果について (2) 2. 下方展開による経済効果 メーカーは開発された次世代スーパーコンピュータの技術を活用した新しい製品を市場へ投入する 地球シミュレータの場合 地球シミュレータの技術を活用した新しい製品 (SX-6,SX-6i:EC) を約 400 台 ( ノード ) 出荷 本プロジェクトにおいて生み出される CPU 等の LSI 技術 冷却技術 ネットワーク技術などの要素技術が サーバー等の情報機器 ルーター等のインターネット機器 さらには多くの情報機器 医療装置 車載機器 測定器等に広く応用されていくと考えられる 12

16 (5) 立地地点の選定 理化学研究所において 次世代スーパーコンピュータ施設の立地地点を客観的 科学的な観点から検討 するため 外部有識者からなる立地検討部会 ( 部会長 : 黒川 清 内閣特別顧問 ) を設置し 平成 18 年 7 月より 15の候補地について評価を実施 理化学研究所は立地検討部会の評価報告書に基づき 有力とされた神戸及び仙台について総合的に評価 検討を行い 平成 19 年 3 月に 神戸 ( ポートアイランド第 2 期内 ) を立地地点とすることを決定 所在地 兵庫県神戸市中央区港島 7 丁目 ( ポートアイランド第 2 期内 ) ポートアイランド南駅より徒歩約 1 分 (JR 新神戸駅から 25 分 ) 立地地点 立地地点 土地所有者 : 神戸市 13

17 (6) システム構成の決定 ( 概念設計の実施 ) 世界最速のシステム 1 秒間に 1 京 ( ケイ =10 の 16 乗 ) 回の計算性能 ( 現最速計算機の約 36 倍 ) 汎用システム 科学技術 産業で用いられる多様なアプリケーションやこれまで不可能だった複雑かつ大規模なシミュレーションが実行可能 革新的なシステム 先端技術の積極的導入により 画期的な省電力 省スペースを実現理化学研究所とメーカー 3 社 (EC 日立 富士通 ) による共同開発 共同負担により 日本の技術力の総力を結集して開発 [ 検討経緯および今後の予定 ] 平成 18 年 4 月平成 19 年 4 月 平成 19 年 3~6 月 平成 19 年 6~9 月平成 19 年 9 月 平成 19~20 年度 理化学研究所において システム構成案の検討を開始 EC 日立及び富士通の提案を基礎に 理化学研究所においてシステム構成案を作成 文部科学省において 概念設計評価作業部会を設置し 理化学研究所のシステム構成案について評価を実施総合科学技術会議において評価を実施文部科学省及び総合科学技術会議の評価を踏まえ 理化学研究所においてシステム構成を正式決定詳細設計 14

18 シミュレーションに対するニーズの高度化 多様化 遺伝子の相同性検索 - e - 金 e I I 透明電極 酸化チタン微粒子 ヨウ素イオン溶液有機色素分子 属電極 太陽電池の設計 航空機の空力計算 ナノデバイスの構造解析 プラズマ流体中の粒子運動 大気や海洋の大循環 スカラー型計算機が得意 大きなデータを細分化して処理 粒子系の計算など 両方の計算機を使ったシミレーションのニーズが増大 複雑な系の計算など ベクトル型計算機が得意 大きなデータをまとめて処理 流体系の計算など 多様なニーズに的確に応える汎用スーパーコンピュータが必要 15

19 御部演算部部記憶ローカルファイル外共有ファイル制システムの基本的な構成 = 多様なシミュレーションの実行に最適な計算環境を提供する汎用スーパーコンピュータ = シミュレーションの特性に応じた最適な演算部で計算を実行 スカラ部とベクトル部の活用により 従来困難だった複雑かつ大規模なシミュレーション実行可能 スカラ型 大きなデータを細分化して処理する ( ナノデバイスの構造解析や 遺伝子の相同性検索等の計算が得意 ) 世界的主流となっている技術 従来のスカラ型計算機 比較的低速な CPU を多数接続 本システムのスカラ部 CPU の高速化及び新規ネットワーク技術による超大規模接続の実現 スカラ部 遺伝子の相同性検索ナノデバイスの構造解析 制御フロントエンド e- - I- 3 - e - I - 太陽電池の設計 プラズマ流体中の粒子運動 共有ファイル ベクトル部 大気や海洋の大循環 航空機の空力計算 ローカルファイル ベクトル型 大きなデータをまとめて処理する ( 大気や海洋の大循環や 航空機の空力等の計算が得意 ) 我が国が強みを持つ技術 従来のベクトル型計算機 比較的高速な CPU を接続 本システムのベクトル部 CPU の省電力及び光を用いた革新的ネットワーク技術による大規模接続の実現 16

20 S O O O S O Cl O O (7) 次世代スーパーコンピュータを最大限利活用するためのソフトウェアの研究開発 ( グランドチャレンジアプリケーション ) 概要 ナノテクノロジー分野 次世代ナノ統合シミュレーションソフトウェアの研究開発 ナノ電子デバイスの設計やバイオ燃料生成用の酵素設計等に役立つシミュレーションソフトウェアを研究開発 ライフサイエンス分野 次世代生命体統合シミュレーションソフトウェアの研究開発 タンパク質分子の反応や 細胞 臓器の働きの詳細な解析により 製薬 医療に役立つシミュレーションソフトウェアを研究開発 応 用 例 10 万原子 ナノ電子デバイス 現状 2 千原子程度 ( デバイスの一部 ) の計算が可能 次世代スパコン 10 万原子 ( デバイス全体 ) の計算が可能 様々な薬剤候補物質 新薬設計 タンパク質の活性部位 現状 150 年の計算時間 次世代スパコン 6 ヶ月 ( 更なる短縮を検討 ) 体制 アウトカム高速 低消費電力のナノ電子デバイスの実現を加速 分子科学研究所を中核に 東京大学物性研究所 東北大学金属材料研究所 産業技術総合研究所等と連携した研究開発体制を構築 アウトカム新薬候補物質の最適化を効率化し 新薬開発の期間短縮及びコスト削減を実現 理化学研究所を中核に 東京大学医科学研究所 慶應義塾大学等 13 機関と連携した研究開発体制を構築 17

21 施設の建設 (8) 次世代スーパーコンピュータ施設の整備 現在 理化学研究所において建屋 ( 計算機棟 研究棟等 ) の設計を実施中 平成 19 年度内に着工 平成 22 年度に完工予定 整備の基本方針 (1) (1) 次世代スーパーコンピュータの性能を次世代スーパーコンピュータの性能を最大限引き出す設備 能力の確保最大限引き出す設備 能力の確保 (2) (2) 世界最高水準のスーパーコンピュー世界最高水準のスーパーコンピューティング研究教育拠点ティング研究教育拠点 (COE) (COE) としとして相応しい研究 教育環境の整備て相応しい研究 教育環境の整備 (3) (3) ランニングコストと環境負荷の低減化ランニングコストと環境負荷の低減化計算機棟研究棟 施設の特徴 (1) (1) 計算機の性能を常時保証できる床耐荷重及び免計算機の性能を常時保証できる床耐荷重及び免震構造とするとともに 必要な電源設備及び冷震構造とするとともに 必要な電源設備及び冷却設備を整備却設備を整備 (2) (2) 共用施設としての運用上の利便性を高めるとと共用施設としての運用上の利便性を高めるとともに 研究交流や多様な知識の融合を促進するもに 研究交流や多様な知識の融合を促進するため 計算機棟と研究棟を整備ため 計算機棟と研究棟を整備 (3) (3) 廃熱利用の推進や排水処理への配慮などにより廃熱利用の推進や排水処理への配慮などによりランニングコストと環境負荷の低減を実現ランニングコストと環境負荷の低減を実現 計算機棟 延床面積約 17,500m2 建築面積約 6,300m2 構造鉄骨造り地上 3 階地下 1 階 研究棟 延床面積約 8,000m2 建築面積約 2,000m2 構造地上 5 階 イメージ図 その他 電源を供給する特高受変電設備 計算機棟の空調機を冷却する冷却設備 及び環境負荷低減のための CGS( 自家発電 ) 設備等を設置 18

22 特任顧問柴田勉アドバイザリーボード(9) プロジェクト推進体制の構築 文部科学省スーパーコンピュータ整備推進本部 プロジェクトの総合調整 予算措置及び法律に関する事項 スーハ ーコンヒ ュータ技術産業応用協議会 理化学研究所次世代スーパーコンピュータ開発実施本部 本部長野依良治理事長 ( 本部の運営に係る業務を統括 ) 副本部長倉持隆雄理事他本部員 プロジェクトリーダー : 渡辺 河辺峻高田俊和三浦謙一プロジェクトリーダーを補佐 開発グループ 計算機システムを開発開発グループグループディレクター姫野龍太郎 総括チーム システム開発チーム アプリケーション開発チーム 企画調整グループ 総合的なシステム開発を行うための全体のとりまとめ 調整システムのハードウェア及びシステムソフトウェアの開発 アプリケーション環境の構築 アプリケーション開発の支援 プロジェクトの推進に係わる企画調整 企画調整グループグループディレクター中津健之 貞 ( 次世代スーパーコンピュータ開発に係る業務全般を統括 ) 開発戦略委員会 客員研究員 開発に関する基本的な事項を審議 アプリケーション検討部会 アプリケーション開発者及びユーザーの立場からの検討 個別会議 開発調整会議 4 者会議 開発体制 九州大学 東京大学 JAEA スカラー部 ベクトル部 筑波大学 JAXA グランドチャレンジアプリケーション ナノ統合シミュレーション分子科学研究所 生命体統合シミュレーション理化学研究所和光研究所 シ富士通ステEC ム日立製作所開( 検討中 ) 発制御部 企画調整チーム 協力協定 筑波大学 JAMSTEC 19

23 (10) 産業界との協力体制 スーパーコンピューティング技術産業応用協議会 [ 設立趣旨 ] 産業界におけるスーパーコンピューティングの産業活用を推進するため スーパーコンピュータ用の先進的応用ソフトウェアの評価 利用技術の開発 普及や超高速コンピュータ網を活用したスーパーコンピュータ利用技術の開発 普及などを推進する目的で設立 [ 活動内容 ] 4つの部会を設置し スーパーコンピュータを活用したシミュレーションソフトウェアの産業界での利用技術の普及 次世代スーパーコンピュータ開発に関する産業界からの要望事項の検討 取りまとめなどを実施 文部科学省経済産業省 オブザーバー 国家プロジェクト 次世代スーハ ー 委員長 運営委員会 運営小委員会 事務局 参加機関 ( 平成 19 年 7 月末時点 ) ナノテクノロジー ライフサイエンス分野 ( 食品 化学 医薬品など ) : 45 機関 ものづくり分野 ( 自動車 電機 情報など ) : 95 機関 社会基盤の整備分野 ( 建設 電力 ガス 電話など ) : 13 機関 大学 : 9 大学計 : 162 機関 連携 日本経団連業界団体 コンヒ ュータ 革新的シミュレーションソフトウェア他 連携 先端ソフトウェア産業応用部会 ナノ統合シミュレーション技術産業応用部会 スーパーコンピュータ部会 会員 ( 参加企業 団体 機関 ) スーパーコンピューティング施策部会 20

24 (11) 平成 20 年度概算要求の概要 次世代スーパーコンピュータシステムの開発 93 億円 (42 億円 ) 次世代スーパーコンピュータシステムの開発 93 億円 (42 億円 ) 次世代スーパーコンピュータのシステム開発について詳細設計を本格化 演算部 CPU の LSI 物理設計 部分回路の試作試験 及び論理シミュレーションによる動作検証等 OS 等の基本ソフトウェア及びプログラム言語処理系等の詳細設計 制御フロントエンド トータルシステムソフトウェアの機能等の詳細設計 共有ファイル ハードウェア構成及びソフトウェアの機能等の詳細設計 ソフトウェアの開発 22 億円 (21 億円 ) ソフトウェアの開発 22 億円 (21 億円 ) ソフトウェアの開発について 引き続き グランドチャレンジアプリケーションの開発 製作 評価を実施 次世代ナノ統合シミュレーション グランドチャレンジアプリケーションのプロトタイプの開発 引き続き 企業との共同研究等を実施し ニーズを開発に反映 次世代生命体統合シミュレーション シミュレーションソフトウェアの高並列化 高速化に向けた研究開発を実施 開発したソフトウェアをユーザーが使いやすいように改良等を行う 次世代スーパーコンピュータ施設の整備 81 億円 (14 億円 ) 次世代スーパーコンピュータ施設の整備 81 億円 (14 億円 ) 平成 20 年度概算要求額 195 億円 (77 億円 ) 次世代スーパーコンピュータ施設 ( 計算機棟 研究棟 ) の整備を本格化 計算機棟の建設の本格化 研究棟については 設計を経て建設に着手 21

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情報科学技術委員会(第28回)配付資料 参考2 「最先端・高性能汎用スーパーコンピュータの開発利用」プロジェクトの実現に向けて~科学技術や産業の発展を牽引するために~ 参考 2 最先端 高性能汎用スーパーコンピュータの開発利用 プロジェクトの実現に向けて ~ 科学技術や産業の発展を牽引するために ~ 平成 17 年 8 月 文部科学省研究振興局 目次 スパコンは国家基幹技術 P 1 最先端の科学技術に欠かせないシミュレーション ( スパコン ) P 2 地球シミュレータ計画 P 3 世界のスパコンTOP500における順位の変遷 P 4 日米スパコン開発戦略 P 5

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